JP6759124B2

JP6759124B2 - 偏心揺動型の歯車装置

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Publication number: JP6759124B2
Application number: JP2017028491A
Authority: JP
Inventors: 峯岸　清次; 清次峯岸
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2037-02-17
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Description

本発明は、偏心揺動型の歯車装置に関する。

特許文献１に、偏心揺動型の歯車装置が開示されている。この歯車装置は、揺動する外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車を備える。歯車装置は、外歯歯車を偏心揺動させることによって得られる該外歯歯車と内歯歯車との相対回転を出力として取り出している。

そのため、この歯車装置は、外歯歯車を揺動回転させるためのクランク軸を備える。クランク軸は、該クランク軸に対して偏心した軸心を有する偏心体を備え、該偏心体の外周に組み込まれた偏心体軸受を介して外歯歯車を揺動させている。

特開２０１４−２０６２４９号公報（図１）

上記特許文献１において開示されている歯車装置では、偏心体軸受の近傍に十分な潤滑剤を供給できないと、歯車装置の寿命が短くなってしまうという問題がある。

本発明は、上記従来の問題を解消するためになされたものであって、偏心体軸受の近傍に十分な潤滑剤を供給し、歯車装置の寿命をより長くすることをその課題としている。

本発明は、揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、前記クランク軸に別体に設けられた第１歯車と、該第１歯車と噛み合う第２歯車と、を有し、前記クランク軸は、該クランク軸の軸方向に設けられた第１潤滑通路と、該第１潤滑通路に連通すると共に当該クランク軸の外周に開口する第２潤滑通路と、を有し、前記第１歯車は、当該第１歯車の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路を有し、前記クランク軸は、前記第１潤滑通路および第３潤滑通路に連通する第４潤滑通路を有し、前記第３潤滑通路と前記第４潤滑通路は径方向に連通する構成とすることにより、上記課題を解決したものである。

本発明においては、クランク軸に設けられた第１歯車と、該第１歯車と噛み合う第２歯車を、潤滑剤供給のためのポンプとして活用する。

このために、クランク軸は、先ず、該クランク軸の軸方向に設けられた第１潤滑通路と、該第１潤滑通路に連通すると共にクランク軸の外周に開口する第２潤滑通路を有している。そして、第１歯車は、該第１歯車の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路を有し、クランク軸は、第１潤滑通路および第３潤滑通路に連通する第４潤滑通路を有している。

これにより、第１歯車と第２歯車との噛み合い部における潤滑剤を、第３潤滑通路、第４潤滑通路、第１潤滑通路、さらに第２潤滑通路を介してクランク軸の外周に到達させることができる。

本発明によれば、偏心体軸受の近傍に十分な潤滑剤を供給し、歯車装置の寿命をより長くすることができる。

本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の全体構成を示す断面図図１の要部拡大断面図該歯車装置の振り分け歯車と入力ピニオンとの噛み合い関係を示す概略断面図図３の要部拡大断面図図１の第１偏心体の軸直角断面図図１の第２偏心体の軸直角断面図本発明の他の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の全体構成を示す断面図図７の要部拡大断面図本発明のさらに他の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置の全体構成を示す断面図図９の要部拡大断面図

以下、図面に基づいて本発明の実施形態の例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例に係る偏心揺動型の歯車装置の全体構成を示す断面図である。

この偏心揺動型の歯車装置Ｇ１は、揺動歯車として第１外歯歯車１１と第２外歯歯車１２を備える。第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２はクランク軸１４によって揺動される。クランク軸１４は、第１外歯歯車１１を揺動させる第１偏心体２１と第２外歯歯車１２を揺動させる第２偏心体２２を備える。第１偏心体２１と第１外歯歯車１１との間には第１偏心体軸受３１が配置されている。第２偏心体２２と第２外歯歯車１２との間には第２偏心体軸受３２が配置されている。

第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、揺動しながら内歯歯車２５に内接噛合している。歯車装置Ｇ１は、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を揺動させることによって得られる第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２と内歯歯車２５との相対回転をクランク軸１４を支持している第１キャリヤ４１および第２キャリヤ４２を介して取り出している。

以下、より具体的に説明する。

本歯車装置Ｇ１では、入力軸２４がモータ２６のモータ軸によって兼用されている。入力軸２４は、内歯歯車２５の軸心Ｃ２５上に配置されている。入力軸２４の先端には、入力ピニオン（第２歯車）２が、設けられている。

入力ピニオン２は、複数（この例では３個）の振り分け歯車（第１歯車）１と同時に噛合している。各振り分け歯車１は、クランク軸１４の端部に設けられ（連結され）、クランク軸１４を駆動可能である。この歯車装置Ｇ１では、振り分け歯車１がクランク軸１４の端部に設けられた第１歯車、入力ピニオン２が該第１歯車と噛み合う第２歯車に相当している。

つまり、この歯車装置Ｇ１は、クランク軸に設けられた第１歯車、および該第１歯車と噛み合う第２歯車として、（入力軸から出力軸に至る動力伝達に寄与する）既存の振り分け歯車１と入力ピニオン２を活用している。振り分け歯車１と入力ピニオン２の具体的な構成については、後に詳述する。

クランク軸１４は、内歯歯車２５の軸心Ｃ２５から距離Ｌ（Ｃ１４−Ｃ２５）だけオフセットした位置に複数（この例では３本）備えられている。クランク軸１４には、第１偏心体２１および第２偏心体２２が一体的に設けられている（後述する歯車装置Ｇ３のように、別体の偏心体をキー等を用いてクランク軸素材に連結してクランク軸を構成したものであってもよい）。各クランク軸１４は、第１外歯歯車１１の第１貫通孔１１Ａおよび第２外歯歯車１２の第２貫通孔１２Ａを貫通している。

第１偏心体２１および第２偏心体２２は、それぞれクランク軸１４の軸心Ｃ１４に対して偏心した軸心Ｃ２１、Ｃ２２を有する。第１偏心体２１と第２偏心体２２の偏心位相差は、１８０度である（互いに離反する方向に偏心している）。各クランク軸１４の軸方向同一位置にある第１偏心体２１同士は、位相が揃えられている。各クランク軸１４の軸方向同一位置にある第２偏心体２２同士も、位相が揃えられている。

第１外歯歯車１１は第１偏心体２１の外周２１Ａに第１偏心体軸受３１を介して偏心揺動可能に組み込まれている。第２外歯歯車１２は、第２偏心体２２の外周２２Ａに第２偏心体軸受３２を介して、（第１外歯歯車１１と１８０度の偏心位相差で）偏心揺動可能に組み込まれている。

第１偏心体軸受３１は、転動体として第１ころ５１を有している。第１偏心体軸受３１は独立した内輪および外輪を有していない。第１偏心体２１の外周２１Ａが第１偏心体軸受３１の内輪（内輪側転走面）を兼用し、第１外歯歯車１１の第１貫通孔１１Ａが第１偏心体軸受３１の外輪（外輪側転走面）を兼用している。

第２偏心体軸受３２も、転動体として第２ころ５２を有している。第２偏心体軸受３２も独立した内輪および外輪を有していない。第２偏心体２２の外周２２Ａが第２偏心体軸受３２の内輪（内輪側転走面）を兼用すると共に、第２外歯歯車１２の第２貫通孔１２Ａが第２偏心体軸受３２の外輪（外輪側転走面）を兼用している。

第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、内歯歯車２５に内接噛合している。内歯歯車２５は、この例では、ケーシング３４と一体化された内歯歯車本体２５Ａと、該内歯歯車本体２５Ａに形成された溝部２５Ｂに回転自在に組み込まれた円柱状の内歯ピン２５Ｃと、を備える。内歯ピン２５Ｃは、内歯歯車２５の内歯を構成している。内歯歯車２５の内歯の歯数（内歯ピン２５Ｃの数）は、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の外歯の歯数よりも僅かだけ（この例では１だけ）多い。

第１外歯歯車１１の軸方向反負荷側の側部には、第１キャリヤ４１が配置されている。第２外歯歯車１２の軸方向負荷側の側部には第２キャリヤ４２が配置されている。クランク軸１４は、第１クランク軸軸受６１を介して第１キャリヤ４１に支持されると共に、第２クランク軸軸受６２を介して第２キャリヤ４２に支持されている。

第１キャリヤ４１と第２キャリヤ４２は第２キャリヤ４２側から一体的に突出されたキャリヤピン４４およびキャリヤボルト４６を介して連結されている。キャリヤピン４４は、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を非接触で貫通している。一体化された第１キャリヤ４１と第２キャリヤ４２は、ローラ軸受７１および出力軸軸受７２によって支持されている。第２キャリヤ４２の負荷側には、出力軸５４が一体化されている。出力軸５４の先端には、出力歯車５６が連結されている。

なお、この歯車装置Ｇ１には、縦置きの場合は、入力ピニオン２の歯部の最下端部が浸る程度に潤滑剤が封入される。また、横置きの場合は、振り分け歯車１の公転により潤滑剤が掻き上げられるので、振り分け歯車１と入力ピニオン２の噛み合い部７６よりも低いレベルの封入でもよい。図１における符号５７、５８は、オイルシールである。

ここで、本歯車装置Ｇ１の潤滑に係る構造について詳細に説明する前に、本歯車装置Ｇ１の動力伝達に関する作用を簡単に説明しておく。

入力軸２４（モータ２６のモータ軸）が回転すると、歯車装置Ｇ１の入力ピニオン２が回転し、該入力ピニオン２と同時に噛合している３個の振り分け歯車１が同一の方向に同一の回転速度で回転する。

その結果、３本のクランク軸１４が同一の方向に同一の速度で回転し、各クランク軸１４に設けられた第１偏心体２１および第１偏心体軸受３１を介して第１外歯歯車１１が揺動し、第２偏心体２２および第２偏心体軸受３２を介して第２外歯歯車１２が揺動する。第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の歯数は、内歯歯車２５の歯数よりも１だけ少ないため、第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２は、１回揺動する毎に、内歯歯車２５に対して１歯分だけ相対回転する（自転する）。

第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２の自転は、該第１外歯歯車１１および第２外歯歯車１２を貫通しているクランク軸１４に伝達され、該クランク軸１４を第１クランク軸軸受６１および第２クランク軸軸受６２を介して支持している第１キャリヤ４１および第２キャリヤ４２が回転する。第１キャリヤ４１および第２キャリヤ４２の回転により、第１キャリヤ４１と一体化されている出力軸５４が回転し、該出力軸５４に連結されている出力歯車５６が回転する。

本歯車装置Ｇ１は、このような動力伝達構造を有しているため、第１偏心体軸受３１および第２偏心体軸受３２は、強度的に過酷な状態となるため、潤沢な潤滑剤の供給が必要とされる。しかしながら、現実には、この部分には、潤滑剤が非常に浸入しにくく、かつ遠心力により飛び散り易いため、良好な潤滑を行うのが難しいというのが実情であった。そこで、本歯車装置Ｇ１においては、潤滑に係る構造に関し、以下のような構成を採用している。

図２は、図１の要部拡大断面図、図３は、当該歯車装置Ｇ１の振り分け歯車１と入力ピニオン２との噛み合い関係を示す概略断面図、図４は、図３の要部拡大断面図である。また、図５、図６は、第１偏心体２１および第２偏心体２２の軸直角断面図である。

前述したように、この歯車装置Ｇ１のクランク軸１４には、振り分け歯車１（第１歯車）が設けられている。また、歯車装置Ｇ１は、振り分け歯車１と噛み合う入力ピニオン２（第２歯車）を有している。クランク軸１４は、該クランク軸１４の軸方向に設けられた第１潤滑通路８１と、該第１潤滑通路８１に連通すると共に当該クランク軸１４の外周に吐出開口部８２Ａ１、８２Ｂ１を有する２つの第２潤滑通路８２（８２Ａ、８２Ｂ）と、を備える。

また、振り分け歯車１は、当該振り分け歯車１の外周から内周にかけて（外周側から内側に向けて）形成された第３潤滑通路８３を有し、クランク軸１４は、第１潤滑通路８１および第３潤滑通路８３に連通する第４潤滑通路８４を有する。

以下、詳細に説明する。

クランク軸１４は、該クランク軸１４の軸方向に設けられた第１潤滑通路８１を有している。具体的には、第１潤滑通路８１は、クランク軸１４の軸心Ｃ１４の位置において、クランク軸１４を軸方向に貫通している。第１潤滑通路８１の両端部には、閉塞栓５３、５５が設けられ、第１潤滑通路８１は、歯車装置Ｇ１内のクランク軸１４の周辺の空間から隔離されている。

クランク軸１４は、第１潤滑通路８１に第１−第２合流部６４Ａ、６４Ｂにおいて連通する２本の第２潤滑通路８２（８２Ａ、８２Ｂ）を有している。第２潤滑通路８２Ａ、８２Ｂは、クランク軸１４の外周に、吐出開口部８２Ａ１、８２Ｂ１を有する。この歯車装置Ｇ１では、クランク軸１４に第１偏心体２１および第２偏心体２２の２つの偏心体が一体的に設けられている。第２潤滑通路８２は、第１偏心体２１の外周２１Ａおよび第２偏心体２２の外周２２Ａに、それぞれ前記吐出開口部８２Ａ１、８２Ｂ１を有している。

このように、本発明の第２潤滑通路における「クランク軸の外周」には、文字通りの「クランク軸の外周」のほか、「もし、クランク軸の外周に偏心体やスペーサ、カラー、軸受の内輪等が一体または別体で存在する場合には、当該偏心体等の外周」の概念も含まれる。換言するならば、（クランク軸の外周に偏心体等の何らかの構成要素が一体または別体で設けられているか否かに関わらず）第２潤滑通路は、クランク軸の外周に開口していてもよく、当該何らかの構成要素の外周に開口していてもよい。また、クランク軸の外周に一体化されている部材をクランク軸の構成要素と捉えることもできる。

図５に示されるように、反負荷側（入力側）の第２潤滑通路８２Ａは、クランク軸１４の周方向における第１偏心体２１の最小偏心方向２１ｍｉｎの位置において、第１偏心体２１の径方向に沿って形成され、第１潤滑通路８１と第１−第２合流部６４Ａで連通している。図６に示されるように、負荷側（出力側）の第２潤滑通路８２Ｂは、クランク軸１４の周方向における第２偏心体２２の最小偏心方向２２ｍｉｎの位置において、第２偏心体２２の径方向に沿って形成され、第１潤滑通路８１と第１−第２合流部６４Ｂで連通している。

最小偏心方向２１ｍｉｎ、２２ｍｉｎには荷重が殆ど掛からない、そのため、この構成により、第１偏心体２１および第２偏心体２２の外周に第２潤滑通路８２の吐出開口部８２Ａ１、８２Ｂ１が形成されることに因る第１偏心体２１および第２偏心体２２の強度の低下をより低減することができる。

一方、クランク軸１４の端部に設けられた振り分け歯車１（第１歯車）は、当該振り分け歯車１の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路８３を有している。図３に示されるように、第３潤滑通路８３は、各振り分け歯車１毎に３本ずつ、周方向に１２０度の間隔で形成されている。より具体的には、この歯車装置Ｇ１では、クランク軸１４は、軸方向端部の外周に外スプライン１４Ａを有し、振り分け歯車１は、該クランク軸１４の外周に設けられた外スプライン１４Ａと係合する内スプライン１Ｂを有している。第３潤滑通路８３は、振り分け歯車１の外歯１Ａの歯底１Ｃに開口する入側開口部８３Ａを有すると共に、内スプライン１Ｂに開口する出側開口部８３Ｂを有し、振り分け歯車１の外周側から内側に向けて径方向に貫通している。第３潤滑通路８３の入側開口部８３Ａは、具体的には、後述する逆止弁７３の外側開口部７４Ａによって構成されている。

また、クランク軸１４は、第１潤滑通路８１および第３潤滑通路８３に連通する第４潤滑通路８４を有している。具体的には、第４潤滑通路８４は、クランク軸１４の中において径方向に形成されている。第４潤滑通路８４は、一端に第１潤滑通路８１に連通する第１−第４合流部６８を有し、第１潤滑通路８１と連通している。また、第４潤滑通路８４は、他端に第３潤滑通路８３の出側開口部８３Ｂと対向する位置に対向開口部８４Ａを有し、第３潤滑通路８３とも連通している。なお、第４潤滑通路８４の対向開口部８４Ａの近傍は、若干拡開されている。

前記第３潤滑通路８３には、振り分け歯車１の内周から外周に（内側から外側に）向かう潤滑剤の流れを阻止する逆止弁７３が配置されている。逆止弁７３は、ほぼ円筒形のケース７４と、閉塞ボール７５と、スプリング７７とを備えた構成とされている。逆止弁７３のケース７４は、円筒形の端部に外側開口部７４Ａと内側開口部７４Ｂを備えている。外側開口部７４Ａは第３潤滑通路８３の入側開口部８３Ａを兼ねている。外側開口部７４Ａには、スプリング７７によって付勢された閉塞ボール７５が当接し、振り分け歯車１の内周から外周に向かう（内側から外側に向かう）潤滑剤の流れを阻止している。

逆止弁７３のスプリング７７の付勢力は、入力ピニオン２と振り分け歯車１との噛み合いによって振り分け歯車１の外周から内周に向けて潤滑剤が送り込まれるときには、該潤滑剤の送り込み圧力によって閉塞ボール７５が外側開口部７４Ａから離反し得る強さに設定されている。

逆止弁７３は、第３潤滑通路８３または第４潤滑通路８４のいずれの位置に配置されていてもよい。しかし、好ましくは、効率的には、逆止弁７３は第３潤滑通路８３の径方向中央Ｃｒ８３よりも径方向外側に設けられるのがよい。この歯車装置Ｇ１では、逆止弁７３は、第３潤滑通路８３の最も外側（振り分け歯車１の外歯１Ａに最も近い位置）に設けられている。

振り分け歯車１と入力ピニオン２の噛み合い部７６の軸方向側部の一側（この例では負荷側）には、噛み合い部７６から潤滑剤が軸方向に移動するのを規制する規制部材７８が配置されている。これは、噛み合い部７６の潤滑剤が軸方向に移動すると、それだけ第３潤滑通路８３内に流入する潤滑剤の量が少なくなってしまうためである。

規制部材７８は、円板状の部材で構成され、この歯車装置Ｇ１においては、第１クランク軸軸受６１の軸方向移動を規制しているカラー７９と振り分け歯車１との間に配置されている。規制部材７８の外径（半径）Ｒ７８は、クランク軸１４の軸心Ｃ１４から入力ピニオン２の外歯２Ａの歯底２Ｂまでの最短距離Ｌ（Ｃ１４−２Ｂ）よりも大きい。つまり、規制部材７８は、振り分け歯車１と入力ピニオン２の噛み合い部７６の軸方向第１外歯歯車１１側を閉じている。

その一方で、噛み合い部７６から潤滑剤が軸方向に移動するのを規制する規制部材７８を噛み合い部７６の軸方向両側に配置すると、噛み合い部７６に入り込む潤滑剤自体が減少してしまう。本歯車装置Ｇ１では、この観点で、軸方向反第１外歯歯車側に配置した円板部材８８は、噛み合い部７６を閉塞していない（噛み合い部７６に潤滑剤が出入りできる）。

その上で、本歯車装置Ｇ１では、第３潤滑通路８３を、振り分け歯車１の軸方向中央Ｃｅ１よりも規制部材７８側に位置させている。これにより、潤滑剤の噛み合い部７６への流入の促進と、噛み合い部７６からの流出の低減とを両立させている。

次に、この歯車装置Ｇ１における潤滑剤の流れについて説明する。

図４は、振り分け歯車１と入力ピニオン２の噛み合い部７６の構造を示している。今、入力ピニオン２が図４において、例えば時計方向に回転しているとする。このとき、これから噛み合いを始めようとする部分においては、入力ピニオン２の外歯２Ａと振り分け歯車１の外歯１Ａとの間の空間８５の容積が次第に減少してゆくことになる。このとき、当該空間８５に閉じ込められた潤滑剤は、逆止弁７３の閉塞ボール７５を押し込み、逆止弁７３の外側開口部７４Ａから（第３潤滑通路８３の一部である）逆止弁７３のケース７４内に入り込む。

なお、噛み合いが終了するときは、逆に入力ピニオン２の外歯２Ａと振り分け歯車１の外歯１Ａとの間の空間８５の容積が増大するが、このときは、逆止弁７３の閉塞ボール７５が外側開口部７４Ａを閉塞した状態に維持するため、潤滑剤の第３潤滑通路８３からの逆流は生じない。こうして、第３潤滑通路８３の入側開口部８３Ａ（逆止弁７３の外側開口部７４Ａ）の近傍で、入力ピニオン２の外歯２Ａと振り分け歯車１の外歯１Ａが、接近、噛み合い、離反を繰り返すたびに、潤滑剤が第３潤滑通路８３に送り込まれることになる。

第３潤滑通路８３に送り込まれた潤滑剤は、第３潤滑通路８３の出側開口部８３Ｂと対向している第４潤滑通路８４の対向開口部８４Ａを介して第４潤滑通路８４に送り込まれる。このとき、一部の潤滑剤は、振り分け歯車１の内スプライン１Ｂとクランク軸１４の外スプライン１４Ａとの係合部に浸み出し、当該内スプライン１Ｂと外スプライン１４Ａのフレッティングの防止に寄与する。

第４潤滑通路８４に送り込まれた潤滑剤は、第１−第４合流部６８を介して第１潤滑通路８１に送り込まれ、さらに、第１−第２合流部６４Ａ、６４Ｂを介して２つの第２潤滑通路８２Ａ、８２Ｂに送り込まれる。第２潤滑通路８２Ａ、８２Ｂは、クランク軸１４の外周（この歯車装置Ｇ１においては、具体的には第１偏心体２１の外周２１Ａおよび第２偏心体２２の外周２２Ａ）に開口している。そのため、第３潤滑通路８３、第４潤滑通路８４、第１潤滑通路８１、および第２潤滑通路８２を介して流れてきた潤滑剤が、吐出開口部８２Ａ１、８２Ｂ１から吐出され、第１偏心体軸受３１および第２偏心体軸受３２の近傍を潤滑する。

この歯車装置Ｇ１は、この作用を得るに当たって、クランク軸１４に設けられた振り分け歯車１を第１歯車、該振り分け歯車１と噛み合う入力ピニオン２を第２歯車として活用している。つまり、入力軸から出力軸に至る動力伝達に寄与する既存の振り分け歯車と入力ピニオンを活用している。そのため、部品点数の増加がなく、既存のケーシング３４等をそのまま使用できるというメリットがある。

この基本的な作用に加え、本歯車装置Ｇ１においては、さらに以下のような作用が得られる。

本歯車装置Ｇ１においては、第３潤滑通路８３の最も外側（振り分け歯車１の外歯１Ａに最も近い位置）に逆止弁７３が設けられている。逆止弁７３の外側開口部７４Ａには、スプリング７７によって付勢された閉塞ボール７５が当接し、振り分け歯車１の内側から外側に向かう潤滑剤の流れを阻止している。つまり、逆止弁７３が第３潤滑通路８３の最も外側に設けられていることから、一度第３潤滑通路８３に送り込まれた潤滑剤は、再び第３潤滑通路８３外に出て行くことがない。そのため、非常に効率よく潤滑剤を第３潤滑通路８３内に取り込むことができる。

なお、逆止弁７３は、必ずしも設ける必要はなく、なくてもよい。しかし、より効率的なポンプ作用を得るには、逆止弁７３は配置する方が好ましい。逆止弁７３を配置するとすれば、第３潤滑通路８３または第４潤滑通路８４のいずれかの位置であることが好ましく、さらに好ましくは、第３潤滑通路８３の径方向中央Ｃｒ８３よりも径方向外側に設けるとよい。本歯車装置Ｇ１のように、第３潤滑通路８３の最も外側（振り分け歯車１の外歯１Ａに最も近い位置）に設けるのが設置のメリットが最も高く（効率がよく）、最も好ましい。

また、本歯車装置Ｇ１においては、振り分け歯車１と入力ピニオン２の噛み合い部７６の軸方向負荷側（第１外歯歯車１１側）の側部に、噛み合い部７６から潤滑剤が軸方向負荷側に移動するのを規制する規制部材７８が配置されている。これにより、噛み合い部７６によって生じた潤滑剤が、噛み合い部７６から軸方向負荷側に漏出するのを防止でき、より多くの潤滑剤を第３潤滑通路８３側へと導くことができる。

また、本歯車装置Ｇ１においては、噛み合い部７６から潤滑剤が軸方向負荷側に移動するのを規制する規制部材７８が、振り分け歯車１の軸方向負荷側にのみ設けられているため、第３潤滑通路８３を、振り分け歯車１の軸方向中央Ｃｅ１よりも規制部材７８側に位置させるようにしている。

これにより、潤滑剤は、噛み合い部７６を閉塞していない円板部材８８の側から容易に噛み合い部７６に入り込むことができ、かつ閉塞している規制部材７８に近い位置に配置されている第３潤滑通路８３に効率的に入り込むことができる。

なお、例えば、噛み合い部を閉塞可能な規制部材が噛み合い部の軸方向両側とも配置されていない場合、あるいは噛み合い部を閉塞可能な規制部材が噛み合い部の軸方向両側に配置されている場合には、第３潤滑通路は、振り分け歯車の軸方向中央に配置してよい。

図７および図８に、本発明の他の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置Ｇ２の全体構成を示す。

図７および図８には、揺動歯車である外歯歯車を揺動させるクランク軸１１４を、内歯歯車１２５（揺動歯車が噛合する歯車）の軸心上に備える偏心揺動型の歯車装置Ｇ２に本発明を適用した例が示されている。

クランク軸１１４は、入力軸１２４を兼ねており、図示せぬ駆動源側の軸がキー等を介して該クランク軸１１４のホロー部１１４Ｈに連結される。クランク軸１１４は、第１偏心体１２１および第２偏心体１２２を（単一の素材で）一体的に有している。第１偏心体１２１の軸心Ｃ１２１および第２偏心体１２２の軸心Ｃ１２２は、それぞれクランク軸１１４の軸心Ｃ１１４に対して偏心量ｅだけ偏心している。第１偏心体１２１の外周１２１Ａには第１偏心体軸受１３１を介して第１外歯歯車１１１が組み込まれている。第２偏心体１２２の外周１２２Ａには第２偏心体軸受１３２を介して第２外歯歯車１１２が組み込まれている。なお、この歯車装置Ｇ２においても、第１偏心体軸受１３１および第２偏心体軸受１３２は、専用の内外輪を有していない。

第１外歯歯車１１１および第２外歯歯車１１２は、内歯歯車１２５に内接噛合している。内歯歯車１２５の内歯は、円柱状の内歯ピン１２５Ｃで構成されている。内歯歯車１２５の内歯の数（内歯ピン１２５Ｃの本数）は、第１外歯歯車１１１および第２外歯歯車１１２の外歯の数よりも１だけ多い。第１外歯歯車１１１および第２外歯歯車１１２の軸方向両側には、第１キャリヤ１４１および第２キャリヤ１４２が配置されている。第１キャリヤ１４１および第２キャリヤ１４２は、第１アンギュラ玉軸受１７１および第２アンギュラ玉軸受１７２を介してケーシング１３４に回転自在に支持されている。第１キャリヤ１４１および第２キャリヤ１４２は、第１玉軸受１６１および第２玉軸受１６２を介して前記クランク軸１１４を支持している。

負荷側の第２キャリヤ１４２からは、内ピン１４４が一体的に突出している。内ピン１４４には、摺動促進部材として円筒状の内ローラ１６５が外嵌されている。内ピン１４４および内ローラ１６５は、「ピン状部材１６５Ｐ」を構成している。ピン状部材１６５Ｐは、内歯歯車１２５の軸心Ｃ１２５から距離Ｌ（Ｃ１２５−Ｃ１６５Ｐ）だけオフセットされた位置に配置され、第１外歯歯車１１１に形成された第１内ローラ孔１１１Ａおよび第２外歯歯車１１２に形成された第２内ローラ孔１１２Ａを貫通している。

内ローラ１６５と第１内ローラ孔１１１Ａは、一部が当接しており、かつ当接していない部分において、第１偏心体１２１の偏心量ｅの２倍に相当する隙間が確保されている。内ローラ１６５と第２内ローラ孔１１２Ａも同様の構成とされている。なお、摺動促進部材である内ローラ１６５は、なくてもよい（内ピン１４４自体が「ピン状部材」を構成してもよい。

この歯車装置Ｇ２では、入力軸１２４であるクランク軸１１４の回転によって第１外歯歯車１１１および第２外歯歯車１１２が揺動し、内歯歯車１２５との噛合によって生じる相対回転を、第１外歯歯車１１１および第２外歯歯車１１２を貫通しているピン状部材１６５Ｐ（内ピン１４４および内ローラ１６５）を介して第１キャリヤ１４１および第２キャリヤ１４２から取り出している。

歯車装置Ｇ２は、潤滑剤の流れを積極的に生成するために、第１外歯歯車１１１と第２外歯歯車１１２との間においてクランク軸１１４と一体的に設けられたセンタ歯車（第１歯車）１０１と、該センタ歯車１０１と噛み合う遊星歯車（第２歯車）１０２を有している。遊星歯車１０２は、内ローラ１６５の外周（ピン状部材１６５Ｐの外周）によって支持され、ピン状部材１６５Ｐの軸心Ｃ１６５Ｐの周りで自転しながらクランク軸１１４の軸心Ｃ１１４の周りで公転する。遊星歯車１０２は、センタ歯車１０１以外の歯車とは噛み合っていない。

クランク軸１１４は、該クランク軸１１４の軸方向に設けられた第１潤滑通路１８１を有している。第１潤滑通路１８１は、クランク軸１１４の負荷側の軸方向端面から穿設され、クランク軸１１４の軸方向の途中（第１外歯歯車１１１の内側）まで形成されている（有底であり、クランク軸１１４を貫通していない）。第１潤滑通路１８１の開口部に閉塞栓１５５が嵌め込まれている。

クランク軸１１４は、第１潤滑通路１８１に連通すると共にクランク軸１１４の外周（より具体的にはクランク軸１１４と一体化された第１偏心体１２１の外周１２１Ａおよび第２偏心体１２２の外周１２２Ａ）に開口する２本の第２潤滑通路１８２Ａ、１８２Ｂを有している。

センタ歯車１０１は、当該センタ歯車１０１の外周から内周にかけて（外周側から内側に向けて）形成された第３潤滑通路１８３を有している。クランク軸１１４は、第１潤滑通路１８１および第３潤滑通路１８３に連通する第４潤滑通路１８４を有している。なお、この歯車装置Ｇ２では、センタ歯車１０１がクランク軸１１４と（単一の素材で）一体化されている。このため、センタ歯車１０１の第３潤滑通路１８３とクランク軸１１４の第４潤滑通路１８４は、見かけ上１本の潤滑通路として切れ目なく連続している。

また、この歯車装置Ｇ２においても、第３潤滑通路１８３の最も外側（センタ歯車１０１の外歯１０１Ａに最も近い位置）にセンタ歯車１０１の内側から外側に向かう潤滑剤の流れを阻止する逆止弁１７３が配置されている。逆止弁１７３の具体的な構成は、先の実施形態と同様である。

なお、この歯車装置Ｇ２にはセンタ歯車１０１の歯部の最下端部が浸る程度に潤滑剤が封入される。しかし、遊星歯車１０２の公転で掻き上げられるので、遊星歯車１０２が浸っていれば、より低いレベルでもよい場合もある。

この歯車装置Ｇ２も、先の実施形態と同様に、センタ歯車１０１および遊星歯車１０２の噛み合いによって生じた潤滑剤の流れを、第３潤滑通路１８３、第４潤滑通路１８４、第１潤滑通路１８１、および第２潤滑通路１８２Ａ、１８２Ｂを介して、クランク軸１１４の外周（第１偏心体１２１の外周１２１Ａおよび第２偏心体１２２の外周１２２Ａ）の吐出開口部１８２Ａ１および１８２Ｂ１から吐出させることができる。これにより、第１偏心体軸受１３１および第２偏心体軸受１３２を強制的に潤滑することができる。

前述したように、この歯車装置Ｇ２の遊星歯車１０２は、センタ歯車１０１以外の歯車とは噛み合っていない。つまり、この歯車装置Ｇ２におけるセンタ歯車１０１および遊星歯車１０２は、共に、当該歯車装置Ｇ２の入力軸１２４から出力軸（第２キャリヤ１４２）に至る動力伝達には寄与していない。

したがって、センタ歯車１０１および遊星歯車１０２とも、高い強度は要求されないため、遊星歯車１０２については、例えば樹脂等の非金属材料で構成するようにしてもよい。また、センタ歯車１０１および遊星歯車１０２とも、潤滑の向上に特化した目的で設けられた歯車であるため、例えば、モジュールを大きめに設定したり、非インボリュート歯形（例えばトロコイド系歯形）で形成するなど、より「ポンプ性能」に着目した歯形に設計することができ、より効率的な潤滑剤供給が可能である。

また、潤滑剤を取り込むセンタ歯車１０１および遊星歯車１０２が第１外歯歯車１１１と第２外歯歯車１１２との間にあって、該センタ歯車１０１と遊星歯車１０２の噛み合い部１７６と潤滑剤を吐出する第２潤滑通路１８２の吐出開口部１８２Ａ１、１８２Ｂ１が隣接している。そのため、潤滑通路の全長が短い。また、第３潤滑通路１８３と第４潤滑通路１８４とが一体化されていて、第３潤滑通路１８３から第４潤滑通路１８４に至るときの潤滑剤の流れにロスが生じにくい。したがって、さらに効率的な潤滑剤供給が可能である。

なお、この図７、図８の歯車装置Ｇ２においては、センタ歯車１０１がクランク軸１１４と（単一の素材によって）一体的に形成されていたが、センタ歯車１０１は、クランク軸１１４と別体の素材で構成してもよい。この場合、クランク軸１１４とセンタ歯車１０１とをスプラインで連結すればよい。センタ歯車１０１をクランク軸１１４と別体の部材で構成した場合は、センタ歯車１０１と遊星歯車１０２の両方を樹脂（非金属材料）で構成することができる。

図９、図１０に、本発明のさらに他の実施形態に係る偏心揺動型の歯車装置Ｇ３を示す。

この歯車装置Ｇ３も、クランク軸２１４を内歯歯車２２５の軸心上に有し、第１外歯歯車２１１および第２外歯歯車２１２を貫通するピン状部材２６５Ｐ（内ピン２４４および内ローラ２６５）を介して、第１外歯歯車２１１および第２外歯歯車２１２と内歯歯車２２５の相対回転を取り出している。歯車装置Ｇ３の基本構造は、先の図８、図９の歯車装置Ｇ２と同様である。したがって、図９、図１０において、図８、図９の歯車装置Ｇ２と対応する部位に下２桁が同一の符号を付すに止め、基本構造に関する重複説明は省略する。

この図９、図１０の歯車装置Ｇ３は、クランク軸２１４が入力軸２２４を兼用している。第１偏心体２２１および第２偏心体２２２は、クランク軸２１４と別体の偏心体部材２２３上に形成されている。偏心体部材２２３は、キー２１５によってクランク軸２１４に連結されている。センタ歯車（第１歯車）２０１は、同じキー２１５を介してクランク軸２１４（入力軸２２４）の反負荷側（モータ２２６側）に設けられている。

センタ歯車２０１と噛み合うアイドル歯車（第２歯車）２０２は、ケーシング２３４から突出形成された支持軸２０４に、回転自在に設けられている。符号２０６は止めワッシャである。クランク軸２１４は、中実で構成されている。

第１潤滑通路２８１は、クランク軸２１４の径方向中央に１本形成されている。第１潤滑通路２８１は、クランク軸２１４の軸方向負荷側の端面から（有底で）穿設され、開口部には閉塞栓２５５が取り付られている。

第１偏心体２２１および第２偏心体２２２がクランク軸２１４の外周に別体で設けられていることから、第２潤滑通路２８２Ａ、２８２Ｂは、クランク軸２１４自体の外周２１４Ａを超えて、さらに第１偏心体２２１および第２偏心体２２２を貫通し、第２潤滑通路２８２Ａ、２８２Ｂの吐出開口部２８２Ａ１、２８２Ｂ１は、該第１偏心体２２１の外周２２１Ａおよび第２偏心体２２２の外周２２２Ａに開口している。

センタ歯車２０１は、当該センタ歯車２０１の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路２８３を有している。クランク軸２１４は、第１潤滑通路２８１および第３潤滑通路２８３に連通する第４潤滑通路２８４を有している。第３潤滑通路２８３と第４潤滑通路２８４は、周方向においてキー２１５が存在していない部分に形成され、互いに連通している。

なお、この歯車装置Ｇ３においても、第３潤滑通路２８３の径方向最も外側の位置に逆止弁２７３が設けられている。第２潤滑通路２８２、第３潤滑通路２８３、および第４潤滑通路２８４は、複数本形成されていてもよい。

この歯車装置Ｇ３は、センタ歯車２０１およびアイドル歯車２０２とも、歯車装置Ｇ３の入力軸２２４から出力軸２５４に至る動力伝達には寄与していない。そのため、センタ歯車２０１およびアイドル歯車２０２は、共に樹脂（非金属材料）で形成されており、ポンプ性能に特化したモジュールおよび歯形を有している。したがって、小さな追加コストで、高いポンプ性能が確保できる。

また、アイドル歯車２０２は、センタ歯車２０１の鉛直方向下側に配置されている。これにより、歯車装置Ｇ３内に封入する潤滑剤の量をより低減することができると共に、潤滑剤の攪拌抵抗を減らすことができる。なお、この歯車装置Ｇ３にはアイドル歯車２０２歯部の最下端部が浸る程度に潤滑剤が封入される。

以上、第１歯車や第２歯車の構成例として３つの歯車装置Ｇ１〜Ｇ３の例を説明したが、本発明に係る第１歯車や第２歯車の構成例は、これら３つの構成例に限定されるものではない。

例えば、上記構成例では、いずれもクランク軸に設けられる第１歯車は、スプライン連結または単一の素材で形成されることで、クランク軸と周方向に固定されていた。しかし、第１歯車は、第２歯車側から回転動力が得られる場合は、クランク軸の外周に外嵌されたものであってもよい。

例えば、上記図１〜図６の歯車装置Ｇ１において、入力軸２４と一体的に回転し、第２歯車として機能する併設第２歯車を（入力ピニオン２とは別に）入力ピニオン２と並列に設ける。そして、当該併設第２歯車と噛み合うと共に第１歯車として機能する（第３潤滑通路８３を有する）併設第１歯車を、オリジナルの（第３潤滑通路を有さない）振り分け歯車と並列に、クランク軸１４の外周に（連結スプラインなしで）外嵌させる。

この場合に、例えば、動力伝達に寄与する入力ピニオンおよび振り分け歯車の歯数比（減速比）と、併設第２歯車および併設第１歯車の歯数比（減速比）を一致させておけば、オリジナルの振り分け歯車と併設第１歯車は同一の回転速度で回転する。つまり、クランク軸と併設第１歯車は、実質的に一体的に回転する。したがって、併設第１歯車に設けた第３潤滑通路とクランク軸に設けた第４潤滑通路の周方向の対応関係は崩れないため、第３潤滑通路と第４潤滑通路を容易に連通させることができる。

この構成によれば、併設第１歯車および併設第２歯車とも、歯車装置の動力伝達には寄与していないため、共に樹脂等の非金属材料で形成することができ、加工コストの上昇を抑えることができる。また、ポンプ性能に特化したモジュールおよび歯形とすることができるため、高いポンプ性能を維持することができる。さらに、この構成では、併設第１歯車とクランク軸と間（第３潤滑通路と第４潤滑通路との間）に、歯車装置Ｇ１で存在していたような内スプライン１Ｂおよび外スプライン１４Ａが存在しないため、第３潤滑通路と第４潤滑通路の連通部から潤滑剤が軸方向に漏出するのをより防止できる。したがって、より効率的に潤滑剤を第１潤滑通路側に送り込むことができる。

なお、第１歯車をクランク軸に外嵌させる構成において、減速比の調整等の手法で第１歯車とクランク軸を同一の回転速度で回転させることができない場合は、例えば、クランク軸に周方向に１周する溝を形成する等の手当で第３潤滑通路と第４潤滑通路を連通させることができる。このように、クランク軸に設けられる第１歯車は、必ずしもクランク軸と周方向に固定されていなくてもよい。

なお、既に述べたように、本発明における第２潤滑通路は、（クランク軸の外周に偏心体等の何らかの構成要素が一体または別体で設けられているか否かに関わらず）、クランク軸の外周に開口していてもよく、当該何らかの構成要素の外周に開口していてもよい。上記実施形態では、第２潤滑通路は、クランク軸の外周に設けられた偏心体の外周に開口していたが、例えば、偏心体と偏心体の間や、偏心体とクランク軸軸受との間のクランク軸の外周に開口していてもよい。

また、上記実施形態においては、いずれも外歯歯車が揺動するタイプの偏心揺動型の歯車装置が示されていた。しかし、偏心揺動型の歯車装置の中には、クランク軸によって内歯歯車が外歯歯車に対して揺動する内歯揺動型の偏心揺動型の歯車装置も知られている。本発明は、このようなタイプの偏心揺動型の歯車装置においても、同様に適用でき、同様の作用効果を得ることができる。

また、各構成例とも、第１潤滑通路〜第４潤滑通路の形成本数は、特に上記構成例に限定されない（例えばより多数本の潤滑通路を形成するようにしてもよい）。

Ｇ１…歯車装置
１…振り分け歯車（第１歯車）
２…入力ピニオン（第２歯車）
１１…第１外歯歯車（揺動歯車）
１２…第２外歯歯車（揺動歯車）
１４…クランク軸
８１…第１潤滑通路
８２…第２潤滑通路
８３…第３潤滑通路
８４…第４潤滑通路

Claims

揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、
前記クランク軸に別体に設けられた第１歯車と、
該第１歯車と噛み合う第２歯車と、を有し、
前記クランク軸は、該クランク軸の軸方向に設けられた第１潤滑通路と、該第１潤滑通路に連通すると共に当該クランク軸の外周に開口する第２潤滑通路と、を有し、
前記第１歯車は、当該第１歯車の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路を有し、
前記クランク軸は、前記第１潤滑通路および第３潤滑通路に連通する第４潤滑通路を有し、
前記第３潤滑通路と前記第４潤滑通路は径方向に連通する
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、
前記クランク軸は、前記クランク軸の軸心に対して偏心した第１偏心体および第２偏心体と、を含み、
前記クランク軸に設けられ、かつ、前記第１偏心体と前記第２偏心体との間に設けられた第１歯車と、該第１歯車と噛み合う第２歯車と、を有し、
前記クランク軸は、該クランク軸の軸方向に設けられた第１潤滑通路と、該第１潤滑通路に連通すると共に当該クランク軸の外周に開口する第２潤滑通路と、を有し、
前記第１歯車は、当該第１歯車の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路を有し、
前記クランク軸は、前記第１潤滑通路および第３潤滑通路に連通する第４潤滑通路を有する
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
請求項１または２に記載の偏心揺動型の歯車装置において、
前記第３潤滑通路または前記第４潤滑通路に、前記第１歯車の内側から外側に向かう潤滑剤の流れを阻止する逆止弁を備える
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
請求項２に記載の偏心揺動型の歯車装置において、
前記第２潤滑通路として、前記第１偏心体の外周に開口する潤滑通路と、前記第２偏心体の外周に開口する潤滑通路と、を有し、
前記第３潤滑通路は、軸方向において、前記第１偏心体の外周に開口する潤滑通路と前記第２偏心体の外周に開口する潤滑通路との間に設けられることを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
請求項１〜４のいずれかに記載の偏心揺動型の歯車装置において、
前記第１歯車と前記第２歯車の噛み合い部の軸方向側部に配置され、該噛み合い部から潤滑剤が軸方向に移動するのを規制する規制部材を有し、
前記第３潤滑通路は、前記第１歯車の軸方向中央よりも前記規制部材側に位置する
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
請求項１〜５のいずれかに記載の偏心揺動型の歯車装置において、
前記第１潤滑通路は、前記クランク軸の軸方向端面に開口する開口部を有し、
当該開口部を閉塞する前記クランク軸とは別体の閉塞部が設けられている
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
請求項１〜６のいずれかに記載の偏心揺動型の歯車装置において、
前記クランク軸は、中心部が中空のホロー部が設けられ、
前記第１潤滑通路は、前記ホロー部から径方向にオフセットした位置に配置されている
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、
前記クランク軸に設けられた第１歯車と、
該第１歯車と噛み合う第２歯車と、を有し、
前記クランク軸は、該クランク軸の軸方向に設けられた第１潤滑通路と、該第１潤滑通路に連通すると共に当該クランク軸の外周に開口する第２潤滑通路と、を有し、
前記第１歯車は、当該第１歯車の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路を有し、
前記クランク軸は、前記第１潤滑通路および第３潤滑通路に連通する第４潤滑通路を有し、
前記第１歯車および第２歯車の少なくとも一方は、当該偏心揺動型の歯車装置の入力軸から出力軸に至る動力伝達に寄与しない歯車であり、
前記揺動歯車として機能する外歯歯車と、該外歯歯車が内接噛合する内歯歯車と、前記外歯歯車を貫通するピン状部材と、を備え、
前記クランク軸は、前記内歯歯車の軸心上に配置され、
前記第１歯車は、前記クランク軸と共に回転する歯車で構成され、
前記第２歯車は、前記ピン状部材に支持された遊星歯車で構成される
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。
揺動歯車と、該揺動歯車を揺動させるクランク軸と、を備えた偏心揺動型の歯車装置であって、
前記クランク軸に設けられた第１歯車と、
該第１歯車と噛み合う第２歯車と、を有し、
前記クランク軸は、該クランク軸の軸方向に設けられた第１潤滑通路と、該第１潤滑通路に連通すると共に当該クランク軸の外周に開口する第２潤滑通路と、を有し、
前記第１歯車は、当該第１歯車の外周側から内側に向けて形成された第３潤滑通路を有し、
前記クランク軸は、前記第１潤滑通路および第３潤滑通路に連通する第４潤滑通路を有し、
前記第１歯車および第２歯車の少なくとも一方は、当該偏心揺動型の歯車装置の入力軸から出力軸に至る動力伝達に寄与しない歯車であり、
前記第１歯車は、前記クランク軸と共に回転する歯車で構成され、
前記第２歯車は、前記第１歯車と噛合するアイドル歯車で構成される
ことを特徴とする偏心揺動型の歯車装置。